早在1926年,也就是「電唱機」推出不久,Bell實驗室就發現他們的Western Electric rubber line magnetic disc cutter如果不做補償,高頻段將會太弱,而低頻段則太強,為了解決這個問題,黑膠唱片在製作時的等化與播放時的還原研究就此開始。
不過,因為唱片公司各吹各的調,不僅造成唱片迷的困擾,也讓美國National Association of Broadcasters (NAB)體認到必須解決這種亂象,所以呼籲必須有一個統一的等化曲線工唱片業使用。當時許多唱片公司的等化曲線都被考慮,最終由RIAA(Recording Industry Association of America)所提出的等化曲線拔得頭籌,於1954年成為唱片工業的標準。由於RIAA的等化曲線與RCA Victor唱片的Orthophonic曲線類似,所以有一段時間,市面上也稱為RCA/RIAA等化曲線。
雖然第二次世界大戰之後,美國是老大哥,歐洲、亞洲都要靠美國的各種重建計畫金援,才能從廢墟中重建。然而,1954年之後,仍然有許多唱片公司還是採用自家的等化曲線,不甩RIAA等化曲線。RIAA曲線一直到1970年左右才慢慢被大部分唱片公司接受,以至於,現在黑膠迷如果買了1970年代以前的二手黑膠唱片時,自己的唱頭放大器往往會對不上那張黑膠唱片的等化曲線,而讓高頻、低頻無法發揮最正確的效果。
黑膠唱片製作時為何要等化?為的是要讓黑膠唱片能夠播放更長的時間,也為了讓高頻不至於出狀況。試想,在相同的音量下,低頻段的擺幅是很大的,如果不加限制縮小,那麼刻片時所能容納的時間長度就會減少。有了RIAA等化,LP(Long Play)黑膠唱片才能將一面播放的時間延展到約22分鐘。
又試想,高頻段經常是很細微的音樂,如果不先加以增強來刻片,高頻段在刻片可能會產生許多嘶聲與炒豆聲。由於高音的量在刻片時是加強的,所以在重播時要壓低還原,如此一來也同時把高頻段的嘶聲雜音給壓低了。
此外,減少低頻加強高頻的量也讓唱針在播放時比較輕鬆。你想想看Telarc那張柴可夫斯基「1812年序曲」的砲聲,當年讓大部分MC唱頭跳針,就知道低頻等化有其必要。當然,由於重播時低頻是增強了,所以低頻的轆聲也可能更明顯一點。
為了上述原因,就必須在將音樂訊號送入刻片機前,以某種等化曲線來減少低頻、增強高頻;而在黑膠唱盤重播時則反向恢復原來的低頻與高頻,這就是唱片製作與重播的等化,也是唱頭放大器的重要任務。唱頭放大器的另一個重要任務就是將微弱的唱頭輸出放大上千倍(MM唱頭)、上萬倍(MC唱頭)。
RIAA等化曲線選擇50Hz、500Hz與2122Hz這三個點(Transition Point)作為等化點,但是並非簡單劃一的低通濾波,而是緩步提升或衰減的。高音、低音增減的基礎是以1kHz/0dB為準(實際上是0.09dB),播放時從20Hz開始到1kHz分39段緩步提升20dB(實際是19.36dB);從1kHz到20kHz分39段緩步衰減20dB(實際是19.95dB)。
而其他等化曲線呢?例如IEC (International Electrotechnical Commission)是選擇50Hz、350Hz、3183Hz;Teldec (Telefunken/ Decca)直接金屬刻片選擇50Hz、500Hz、3183Hz。後來由於音響器材性能進步了,也有人倡議要在20kHz處增加一個Transition Point,那就是eRIAA。而IEC與Teldec後來也加了第四個點20kHz。
事實上,在我們所買到的二手黑膠唱片中,可能有Decca、London、Deutsche Grammophon(DG)、Archiv,、EMI、Argo、NAB、CCIR、Columbia/CBS、Epic、IEC/RIAA、eRIAA/IEC等各式各樣的等化曲線,而非單一的RIAA等化曲線。
目前,市面上的唱頭放大器、或內建的唱頭放大線路大多依循RIAA等化曲線去設計,如果播放遵循RIAA等化曲線去刻片的黑膠唱片,就不會有問題。然而,如果播放非RIAA等化曲線的黑膠唱片,就會在低頻段與高頻段產生不同的聽感。
到底要如何精準對應唱片的等化曲線?市面上有少數唱頭放大器提供幾種常見等化曲線,有分檔切換的,也有連續調整的,這類唱頭放大器的好處是,用家可以切換不同檔位聽聽看,找尋聽起來最好聽的那檔。至於你播放黑膠唱片時是否精準對上刻片時的等化曲線?應該只有天知道,真是無奈啊!